Paul Rothemund: Casting spells with DNA

41,900 views ・ 2007-10-18

TED


Vă rugăm să faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză de mai jos pentru a reda videoclipul.

Traducător: Alexandra Adela Luca Corector: Brandusa Gheorghe
00:26
There's an ancient and universal concept that words have power,
0
26000
3976
Exista un concept antic si universal ca toate cuvintele au putere,
00:30
that spells exist,
1
30000
1334
ca vrajile exista, si daca am putea doar sa pronuntam cuvintele potrivite,
00:31
and that if we could only pronounce the right words,
2
31358
2697
00:34
then -- whoosh! -- you know, an avalanche would come
3
34079
2829
atunci, puuuf! Ar veni o avalansa
00:36
and wipe out the hobbits, right?
4
36932
2005
si ar omori hobbitii, nu-i asa? Deci asta e o idee foarte atractiva
00:38
So this is a very attractive idea,
5
38961
1987
00:40
because we're very lazy, like the Sorcerer's Apprentice,
6
40972
2627
pentru ca suntem foarte lenesi, ca ucenicul vrajitorului,
00:43
or the world's greatest computer programmer.
7
43623
2071
sau ca cel mai bun programator din lume.
00:45
This idea has a lot of traction with us.
8
45718
1910
Asa ca, ideea asta ne atrage foarte tare.
00:47
We love the idea that words, when pronounced,
9
47652
2138
Ne place ideea ca atunci cand pronuntam cuvintele --
00:49
are little more than pure information,
10
49814
1818
ele sunt un pic mai mult decat informatie pura,
00:51
but they evoke physical action in the real world
11
51656
2259
dar evoca o anumita actiune fizica
00:53
that helps us do work.
12
53939
1159
in lumea reala, care ne ajuta sa lucram.
Desigur, cu atatea computere programabile
00:55
So, of course, with lots of programmable computers
13
55122
2408
00:57
and robots around,
14
57554
1151
si roboti prin jurul nostru, asta e usor de imaginat.
00:58
this is an easy thing to picture.
15
58729
1832
01:00
How many of you know what I'm talking about?
16
60585
2065
Deci cati dintre voi stiu despre ce vorbesc?
01:02
Raise your right hand.
17
62674
1151
Ridicati mana dreapta. OK. Cati dintre voi
01:03
How many don't know what I'm talking about?
18
63849
2003
nu stiu despre ce vorbesc? Ridicati mana stanga. OK
01:05
Raise your left hand.
19
65876
1151
Bine. Asta e grozav. Deci asta a fost prea usor.
01:07
So that's great. So that was too easy.
20
67051
2879
01:09
You guys have very insecure computers, OK?
21
69954
3119
Voi aveti computere foarte nesigure, asa-i?
Dar asta e un alt tip de vraja.
01:13
So now the thing is, this is a different kind of spell.
22
73097
3628
01:16
This is a computer program made of zeros and ones.
23
76749
2357
Asta este un program de calculator format din zero si unu.
Poate fi pronuntat pe un calculator. Face ceva de genul asta.
01:19
It can be pronounced on a computer, does something like this.
24
79130
2858
Important e ca il putem scrie intr-un limbaj de nivel inalt.
01:22
The important thing is we can write it in a high-level language.
25
82012
3010
Un magician de calculatoare poate scrie asta.
01:25
A computer magician can write this thing.
26
85046
1962
Poate fi compilat in asta -- zero si unu --
01:27
It can be compiled into zeros and ones and pronounced by a computer.
27
87032
3214
si pronuntat de un calculator.
01:30
And that's what makes computers powerful,
28
90270
1999
Si asta e ce le face pe calculatoare puternice:
01:32
these high-level languages that can be compiled.
29
92293
2260
aceste limbaje de nivel inalt care pot fi compilate.
01:34
And so, I'm here to tell you, you don't need a computer
30
94577
2856
Asadar, sunt aici sa va spun ca nu ai nevoie de un calculator
01:37
to actually have a spell.
31
97457
1894
pentru a avea o vraja. De fapt, ce poti face
01:39
In fact, what you can do at the molecular level
32
99375
2285
la nivel molecular este ca daca vei codifica informatia --
01:41
is that if you encode information --
33
101684
1974
01:43
you encode a spell or program as molecules --
34
103682
2190
vei codifica o vraja sau un program ca molecule --
01:45
then physics can actually directly interpret that information
35
105896
3619
atunci fizica poate interpreta direct aceasta informatie
01:49
and run a program.
36
109539
1151
si sa deruleze un program. Asta se intampla in proteine.
01:50
It's what happens in proteins.
37
110714
1432
01:52
When this amino-acid sequence gets pronounced as atoms,
38
112170
2621
Cand aceasta secventa de amino acizi e pronuntata ca atomi,
01:54
these little letters are sticky for each other.
39
114815
2220
aceste litere mici sunt lipicioase una pentru cealalta.
01:57
It collapses into a three-dimensional shape that turns it into a nanomachine
40
117059
3884
Se strange intr-o forma tridimensionala care se transforma intr-o
02:00
that actually cuts DNA.
41
120967
1570
nanomasina care practic taie ADN.
02:02
The interesting thing is that if you change the sequence,
42
122561
2753
Si lucrul interesant este ca daca schimbi secventa,
02:05
you change the three-dimensional folding.
43
125338
2008
schimbi si impaturirea tridimensionala.
02:07
You get, now, a DNA stapler, instead.
44
127370
1960
Obtii acum un capsator ADN in loc. Acestea sunt tipurile
02:09
These are the kind of molecular programs we want to be able to write.
45
129354
3262
de programe moleculare pe care vrem sa fim in stare sa le scriem,
02:12
The problem is, we don't know
46
132640
1386
dar problema este ca nu stim limbajul
02:14
the machine language of proteins or have a compiler for proteins.
47
134050
3129
proteinelor; nu avem un compilator pentru proteine.
02:17
So I've joined a growing band of people
48
137203
1866
Deci m-am alaturat unui grup de oameni care incearca sa faca
02:19
that try to make molecular spells using DNA.
49
139093
2214
vraji moleculare utilizand ADN. Folosim ADN pentru ca e mai ieftin.
02:21
We use DNA because it's cheaper, it's easier to handle,
50
141331
2604
02:23
it's something we understand really well --
51
143959
2071
E mai usor de manipulat. E ceva ce intelegem foarte bine.
Il intelegem atat de bine incat credem ca putem chiar sa scriem
02:26
so well, in fact, that we think we can actually write
52
146054
3083
02:29
programming languages for DNA and have molecular compilers.
53
149161
3413
limbaje de programare pentru ADN si sa avem compilatoare moleculare.
02:32
So then, we think we can do that.
54
152598
1581
Asadar, putem face asta. Si prima mea intrebare in legatura cu asta --
02:34
One of my first questions doing this was:
55
154203
3485
sau una din intrebarile mele in legatura cu asta -- era: Cum poti face
02:37
How can you make an arbitrary shape or pattern out of DNA?
56
157712
2771
o forma oarecare sau un model din ADN? Si am decis sa folosesc
02:40
I decided to use a type of DNA origami,
57
160507
2211
un fel de ADN origami, unde iei o fasie lunga de ADN
02:42
where you take a long strand of DNA
58
162742
1705
02:44
and fold it into whatever shape or pattern you might want.
59
164471
2809
si o impaturesti in orice forma sau model vrei.
02:47
So here's a shape.
60
167304
1163
Deci asta e o forma. Am petrecut de fapt aproximativ un an acasa,
02:48
I actually spent about a year in my home in my underwear, coding,
61
168491
3360
codand, ca Linus [Torvalds], in imaginea de mai inainte.
02:51
like Linus [Torvalds], in that picture before.
62
171875
2152
02:54
This program takes a shape and spits out 250 DNA sequences.
63
174051
3545
Si programul asta ia o forma, da nastere la 250 de secvente ADN.
02:57
These short DNA sequences are what are going to fold the long strand
64
177620
3197
Aceste scurte secvente de ADN sunt fasia pe care o sa o impaturim
03:00
into this shape that we want to make.
65
180841
1769
in aceasta forma pe care vrem sa o creem. Asa ca trimiti un email
03:02
So you send an e-mail with these sequences in it
66
182634
2247
cu aceste secvente in el la o companie, si ce face --
03:04
to a company,
67
184905
1152
03:06
and the company pronounces them on a DNA synthesizer,
68
186081
2679
compania le pronunta cu un sintetizator ADN.
03:08
a machine about the size of a photocopier.
69
188784
2490
E o masina cam de marimea unui fotocopiator. Si ce se intampla e ca,
03:11
And they take your e-mail,
70
191298
1976
ei iau email-ul tau si fiecare litera din el,
03:13
and every letter in your e-mail, they replace with a 30-atom cluster --
71
193298
3361
il inlocuiesc cu o grupare de 30 de atomi, unul pentru fiecare litera,
03:16
one for each letter, A, T, C and G in DNA.
72
196683
2406
A, T, C si G in ADN. Le leaga in secventele corecte,
03:19
They string them up in the right sequence,
73
199113
2011
03:21
and then they send them back to you via FedEx.
74
201148
2161
si apoi ti le trimit inapoi prin FexEx.
03:23
So you get 250 of these in the mail in little tubes.
75
203333
2441
Asa ca primesti 250 din astea in posta in tuburi mici.
03:25
I mix them together, add a little bit of salt water,
76
205798
2443
Eu le-am amestecat, am adaugat un pic de apa sarata,
03:28
and then add this long strand I was telling you about,
77
208265
2536
si am adaugat aceasta fasie lunga de care va spuneam,
03:30
that I've stolen from a virus.
78
210825
1460
pe care am furat-o de la un virus. Si ceea ce se intampla este ca,
03:32
And then what happens is,
79
212309
1223
03:33
you heat this whole thing up to about boiling.
80
213556
2154
incalzesti toata asta pana aproape de fierbere. O racesti
03:35
You cool it down to room temperature,
81
215734
2062
03:37
and as you do, those short strands do the following thing:
82
217820
3162
la temperatura camerei, si pe masura ce faci asta,
ce se intampla e ca fasiile alea scurte, fac urmatorul lucru:
03:41
each one of them binds that long strand in one place,
83
221006
3396
fiecare din ele leaga fasia aia lunga in cate un loc,
03:44
and then has a second half that binds that long strand in a distant place,
84
224426
3548
si apoi mai are o jumatate care leaga fasia mare
03:47
and brings those two parts of the long strand
85
227998
2269
intr-un loc mai indepartat, si aduce acele doua parti din fasia mare
03:50
close together so they stick together.
86
230291
2045
aproape una de alta, astfel incat se lipesc.
03:52
So the net effect of all 250 of these strands
87
232360
2687
Asadar efectul net al tuturor celor 250 de fasii este sa impatureasca
03:55
is to fold the long strand into the shape you're looking for.
88
235071
4327
fasia mare in forma pe care o vrei;
03:59
It'll approximate that shape.
89
239422
1392
o sa aproximeze forma respectiva. Facem asta in realitate in tub de testare.
04:00
We do this for real, in the test tube.
90
240838
1829
04:02
In each little drop of water, you get 50 billion of these guys.
91
242691
2968
In fiecare picatura de apa obtii 50 de miliarde din acestea.
04:05
With a microscope, you can see them on a surface.
92
245683
2315
Poti sa te uiti cu un microscop si sa le vezi pe o suprafata.
04:08
The neat thing is if you change the sequence and change the spell,
93
248022
3115
Si lucrul frumos este ca daca schimbi secventa
si modifici vraja, schimbi pur si simplu secventa capselor.
04:11
just change the sequence of the staples,
94
251161
1931
04:13
you can make a molecule that looks like this.
95
253116
2802
Poti face o molecula care sa arate asa, si careia de fapt,
04:15
And, you know, he likes to hang out with his buddies.
96
255942
3010
ii place sa stea cu prietenii ei.
04:18
A lot of them are actually pretty good.
97
258976
1886
Si multe dintre ele sunt chiar reusite.
04:20
If you change the spell again, you change the sequence again,
98
260886
2882
Daca schimbi iar vraja, modifici din nou secventa.
04:23
you get really nice, 130-nanometer triangles.
99
263792
2306
Obtii triunghiuri foarte dragute de 130 de nanometri. Daca faci asta din nou,
04:26
If you do it again,
100
266122
1363
04:27
you can get arbitrary patterns.
101
267509
2211
poti obtine modele intamplatoare. Asadar pe un dreptunghi
04:29
So on a rectangle, you can paint patterns of North and South America,
102
269744
4397
poti desena modele ale Americii de Nord si de Sud, sau literele "ADN".
04:34
or the words, "DNA."
103
274165
1181
04:35
So that's DNA origami. That's one way.
104
275370
3013
Asadar asta este ADN origami. Asta e o modalitate. Sunt mai multe modalitati,
04:38
There are many ways of casting molecular spells using DNA.
105
278407
3943
de a face vraji moleculare folosind ADN.
04:42
What we really want to do in the end
106
282374
1742
Ceea ce vrem sa facem in final este sa invatam cum sa programam
04:44
is learn how to program self-assembly so we can build anything, right?
107
284140
3836
auto-asamblarea, asa incat sa putem construi orice.
04:48
We want to be able to build technological artifacts
108
288000
2390
Vrem sa putem construi artefacte tehnologice
04:50
that are maybe good for the world.
109
290414
1661
care poate ar fi folositoare pentru omenire. Vrem sa invatam
04:52
We want to learn how to build biological artifacts,
110
292099
2931
cum sa construim artefacte biologice, ca oameni si balene si copaci.
04:55
like people and whales and trees.
111
295054
1721
04:56
And if it's the case that we can reach that level of complexity,
112
296799
3022
Si daca vom atinge gradul acela de complexitate,
04:59
if our ability to program molecules gets to be that good,
113
299845
3260
daca abilitatea noastra de a programa molecule ajunge sa fie atat de buna,
05:03
then that will truly be magic.
114
303129
1784
atunci asta va fi cu adevarat magic. Multumesc foarte mult.
05:05
Thank you very much.
115
305889
1151
(Aplauze)
05:07
(Applause)
116
307064
1150
Despre acest site

Acest site vă va prezenta videoclipuri de pe YouTube care sunt utile pentru a învăța limba engleză. Veți vedea lecții de engleză predate de profesori de top din întreaga lume. Faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză afișate pe fiecare pagină video pentru a reda videoclipul de acolo. Subtitrările se derulează în sincron cu redarea videoclipului. Dacă aveți comentarii sau solicitări, vă rugăm să ne contactați folosind acest formular de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7